無(wú)線區(qū)域網(wǎng)與認(rèn)知無(wú)線電中的信道估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可以有效緩解頻譜分配與利用之間的矛盾，隨著頻譜資源日趨緊張，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)成為無(wú)線通信領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。目前，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)在IEEE 802.22無(wú)線區(qū)域網(wǎng)中得到應(yīng)用，該系統(tǒng)利用認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)在電視頻段中尋找空閑頻譜進(jìn)行通信，可與電視、無(wú)線麥克風(fēng)等已有設(shè)備共存，提高了頻譜資源的利用率。 信道估計(jì)技術(shù)是決定認(rèn)知無(wú)線電能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此本文的研究集中在兩個(gè)方向：(1)為了獲得基于OFDM的變換域通信系統(tǒng)

2、(OFDM-TDCS)應(yīng)用于無(wú)線區(qū)域網(wǎng)時(shí)在低信噪比時(shí)的良好性能，研究如何提高系統(tǒng)在低信噪比時(shí)的信道估計(jì)性能；(2)為了提高認(rèn)知無(wú)線電系統(tǒng)中信道估計(jì)的準(zhǔn)確性，同時(shí)節(jié)省頻譜資源和發(fā)射功率，研究更加有效的貝葉斯半盲信道估計(jì)方法。 本文的主要內(nèi)容根據(jù)兩個(gè)研究方向分為如下兩部分： 針對(duì)OFDM-TDCS在低信噪比時(shí)由于噪聲的影響很難獲得準(zhǔn)確的信道估計(jì)問(wèn)題，采用時(shí)域和離散傅里葉逆變換(IDFT)域級(jí)聯(lián)降噪的方法降低導(dǎo)頻信號(hào)的噪聲來(lái)提

3、高信道估計(jì)的準(zhǔn)確性。時(shí)域利用無(wú)線區(qū)域網(wǎng)信道環(huán)境下信道系數(shù)變換緩慢的特點(diǎn)，提出了時(shí)間滑動(dòng)平均、時(shí)間遺忘、時(shí)間平均與時(shí)間遺忘結(jié)合等幾種降噪方法；IDFT變換域利用多徑時(shí)延集中在整個(gè)時(shí)隙的前一段的特點(diǎn)降低噪聲。仿真結(jié)果表明：該方法在無(wú)線區(qū)域網(wǎng)信道環(huán)境下是有效的，采用實(shí)際信道估計(jì)的OFDM-TDCS的性能只比采用理想信道估計(jì)時(shí)差1-2dB。 對(duì)于第二個(gè)方向，本文的后半部分首先綜述了可應(yīng)用于半盲信道估計(jì)的貝葉斯方法，包括卡爾曼濾波、粒子濾

4、波器、混合卡爾曼濾波等技術(shù)；接著總結(jié)了目前可用的信道預(yù)測(cè)模型，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的動(dòng)態(tài)信道預(yù)測(cè)模型，針對(duì)卡爾曼濾波，利用序貫更新先驗(yàn)信息的序貫可信度最大化方法自適應(yīng)估計(jì)參數(shù)。 本文還提出了一種應(yīng)用于Alamouti空時(shí)分組碼系統(tǒng)的聯(lián)合數(shù)據(jù)檢測(cè)和信道估計(jì)方案。該方案應(yīng)用了我們提出的動(dòng)態(tài)信道預(yù)測(cè)模型，并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的自適應(yīng)卡爾曼信道估計(jì)方法，不需要估計(jì)最大多譜勒頻移。同時(shí)，與傳統(tǒng)的卡爾曼信道估計(jì)相比，該方法還具有較低的復(fù)雜度。仿真